步进电机3

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四、步进电机的应用



　　（一）步进电机的选择





　　步进电机有步距角（涉及到相数）、静转矩、及电流三大要素组成。一旦三大要素确定，步进电机的型号便确定下来了。


　　1

、步距角的选择


　　电机的步距角取决于负载精度的要求，将负载的最小分辨率（当量）换算到电机轴上，每个当量电机应走多少角度（包括减速）。电机的步距角应等于或小于此角度。目前市场上步进电机的步距角一般有0.36

度/0.72

度（五相电机）、0.9

度/1.8

度（二、四相电机）、1.5

度/3

度（三相电机）等。


　　2

、静力矩的选择


　　步进电机的动态力矩一下子很难确定，我们往往先确定电机的静力矩。静力矩选择的依据是电机工作的负载，而负载可分为惯性负载和摩擦负载二种。单一的惯性负载和单一的摩擦负载是不存在的。直接起动时（一般由低速）时二种负载均要考虑，加速起动时主要考虑惯性负载，恒速运行进只要考虑摩擦负载。一般情况下，静力矩应为摩擦负载的2-3

倍内好，静力矩一旦选定，电机的机座及长度便能确定下来（几何尺寸）


　　3

、电流的选择


　　静力矩一样的电机，由于电流参数不同，其运行特性差别很大，可依据矩频特性曲线图，判断电机的电流（参考驱动电源、及驱动电压）


　　4

、力矩与功率换算


　　步进电机一般在较大范围内调速使用、其功率是变化的，一般只用力矩来衡量，力矩与功率换算如下：


　　P= Ω·M Ω=2π·n/60 P=2πnM/60



　　其P

为功率单位为瓦，Ω

为每秒角速度，单位为弧度，n

为每分钟转速，M

为力矩单位为牛顿·

米


　　P=2πfM/400(

半步工作）


　　其中f

为每秒脉冲数（简称PPS)



　　(

二）、应用中的注意点





　　1

、步进电机应用于低速场合---

每分钟转速不超过1000

转，（0.9

度时6666PPS)

，最好在1000-3000PPS(0.9

度）间使用，可通过减速装置使其在此间工作，此时电机工作效率高，噪音低。


　　2

、步进电机最好不使用整步状态，整步状态时振动大。


　　3

、由于历史原因，只有标称为12V

电压的电机使用12V

外，其他电机的电压值不是驱动电压伏值 ，可根据驱动器选择驱动电压（建议：57BYG

采用直流24V-36V

，86BYG

采用直流50V,110BYG

采用高于直流80V

），当然12

伏的电压除12V

恒压驱动外也可以采用其他驱动电源，不过要考虑温升。


　　4

、转动惯量大的负载应选择大机座号电机。


　　5

、电机在较高速或大惯量负载时，一般不在工作速度起动，而采用逐渐升频提速，一电机不失步，二可以减少噪音同时可以提高停止的定位精度。


　　6

、高精度时，应通过机械减速、提高电机速度,

或采用高细分数的驱动器来解决，也可以采用5

相电机，不过其整个系统的价格较贵，生产厂家少，其被淘汰的说法是外行话。


　　7

、电机不应在振动区内工作，如若必须可通过改变电压、电流或加一些阻尼的解决。


　　8

、电机在600PPS

（0.9

度）以下工作，应采用小电流、大电感、低电压来驱动。